好氧/厌氧潜流湿地结构工艺优化
摘要：前期研究表明在人工潜流湿地(SFCWs)中设置好氧段和厌氧段可显著提高SFCWs对COD、NH4+-N的去除率。然而曝气产生的富氧环境不利于NO3--N和NO2--N的去除,一定程度上抑制了反硝化反应的进行。反硝化程度较低是实验中仍需进一步解决的问题。本研究在前期研究的基础上,对好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地结构及工艺进行了改进优化,采用多点进水的措施来强化反硝化过程,并设计相应的区段去除该部分污染物。结果表明,水力负荷约为0.06m3·(m2·d)-1时,进一步优化结构和比例的好氧-缓冲-厌氧-缺氧-好氧曝气多点进水湿地对COD、NH4+-N和TN的去除率可达到91.6%、100%和87.7%.在补充进水之后的区段,COD/N迅速升高到10以上,做到了补充碳源的同时最大限度地利用湿地去除污染物。改良后的湿地达到了净化工艺优化的目的,为提高人工湿地总氮去除效率提供了理论依据及应用基础。
关键词：好氧/厌氧串联，补充进水，碳氮比，总氮去除率，优化
微生物硝化及反硝化作用是潜流人工湿地（subsurfaceflowconstructedwetlands，SFCWs）脱氮的主要机制。研究表明人工强化曝气可提高好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地中的溶氧含量，促进硝化细菌的活性，有利于COD的好氧降解，并显著提高了NH4+-N的去除率，但TN去除率并没有显著改善，分析原因可能是因为碳源在反硝化之前已降解到很低的水平，且较高的溶氧含量也不利于反硝化的进行，反硝化反应成为了制约TN去除率的重要方面。因此，要有效去除污水中的氮，在保障水中有充足的溶解氧以完成NH4+-N硝化的同时又要使反硝化细菌有适宜的缺氧环境和充足的有机物来源，以保障反硝化作用的顺利进行。
针对前期研究好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地COD、NH4+-N去除率高而N去除率较低的特点，本研究拟通过分析延长厌氧段、多点进水等工艺参数和运行条件对COD、NH4+-N、TN去除效率的影响，优化潜流人工湿地结构和运行工艺，以期为建立高效去除COD、NH4+-N、TN的好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地及其运行参数提供理论依据和应用基础。
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